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Más rojo que el rojo

Obtienen cromóforos fotosensibles cuya sensibilidad está desplazada hacia el infrarrojo.

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A diferencia de otros mamíferos, que tienen una visión en color más bien pobre, lo primates, incluyendo los humanos, tenemos una visión muy rica y vemos el mundo en multitud de colores. Tenemos tres moléculas sensibles a la luz o cromóforos cuyos picos de sensibilidad caen dentro de distintas gamas de colores del espectro visible.
Pero, ¿qué es el espectro visible? Por definición es la parte del espectro electromagnético que el ojo humano ve. Un ojo humano típico ve, en concreto, la parte de ese espectro comprendida entre 390nm y 750 nm de longitud de onda, aunque hay variaciones entre individuos. El primer número corresponde al violeta y el segundo al rojo.
Pero sabemos que hay animales, como algunos insectos, que ven el ultravioleta (se supone que eliminando córnea y cristalino nosotros también lo vemos). También hay animales con una riquísima percepción del color. Así por ejemplo, las galeras, unos crustáceos marinos, tienen 16 pigmentos fotosensibles distintos y son capaces de detectar la polarización de la luz. ¿Cómo verán el mundo estos animales?
Aquellos que practican la fotografía infrarroja sabrán lo fascinantes que son esas fotos, sobre todo si son fotos de naturaleza en donde haya árboles o plantas, pues reflejan mucho infrarrojo. El resultado son fotos más bien oníricas. ¿Cómo será ver el mundo en infrarrojo?
Si hay seres viviendo en planetas alrededor de estrellas enanas rojas seguro que han evolucionado para ver el mundo en infrarrojo. Al fin y al cabo, el espectro visible nuestro no es más que la parte del espectro en la que el Sol es más brillante. Nosotros, y todos nuestros antepasados, hemos evolucionado bajo esa luz y por eso vemos la luz de las longitudes de onda que vemos.

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Curvas de absorción de los pigmentos de la visión human. Longitud de onda en nanometros frente a respuesta normalizada. Fuente: Wikipedia.

El infrarrojo empieza en esos 750nm, corresponde a la cola del pigmento sensible al rojo, pero este pigmento tiene un pico que, en realidad, está muy cerca del pico del pigmento sensible al verde. En concreto en torno a los 564–580 nm. A veces ciertas mutaciones provocan que esos dos pigmentos sean el mismo o muy similares y que su poseedor sea daltónico.
¿Qué pasaría si la mutación se diera al revés? Es más, ¿qué pasaría si desplazáramos el pico de sensibilidad al rojo mucho más hacia al infrarrojo? Eso significaría que el poseedor, además de no ser daltónico, probablemente vería un poco del infrarrojo próximo. Esto es precisamente lo que se han planteado unos investigadores.
La cromóforos son proteínas cuya sensibilidad espectral depende, entre otras cosas, de su plegamiento. Si se cambia la secuencia de aminoácidos puede cambiar ese plegamiento y, por tanto, su sensibilidad espectral. Además, la sensibilidad a la frecuencia puede ser medida en el laboratorio sin necesitad de usar ningún ojo, basta con aislar la proteína.
Babak Borhan, de Michigan State University, y su equipo mutaron de distintas maneras el cromóforo sensible al rojo y midieron la ubicación espectral del pico se sensibilidad. En concreto consiguieron 11 de estas nuevas variedades. Pretendían con ello analizar la química de percepción del color.
Lo interesante es que consiguieron algunos cromóforos cuya sensibilidad estaba desplazada hacia el infrarrojo, por lo que absorberían luz a la que el ojo humano no es sensible. Una en concreto tenía el pico nada menos que en los 644 nm, mientras que la de la longitud de onda más corta lo tenía en los 425. Estas dos proteínas mutantes representaban los extremos en una gama de 11 variedades distintas. Además, los investigadores no saben si la marca obtenida de los 644 nm es el máximo que se puede obtener, así que puede que la sensibilidad se puede desplazar aún más hacia el infrarrojo.

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Puestos a pasar desde la ciencia a la ciencia ficción cabe especular sobre qué pasaría si sustituyéramos en humanos la proteína normal sensible al rojo por esta de 644 nm. Como normalmente hay una mezcla de luz de distintas frecuencias el mundo no necesariamente nos parecería más rojo. Todo ello asumiendo que el impulso nervioso en los conos de la retina no se viera afectado con el cambio, claro. Probablemente distinguiríamos mejor tonos intermedios entre el verde y el rojo, pero es difícil asegurar que la percepción en el cerebro fuera muy distinta. Al fin y al cabo, la visión no depende sólo de los ojos, sino además de todo el procesamiento que se produce en el cerebro.
Conforme la cantidad de azules y verdes disminuyera, como ocurre en las puestas de sol, la parte sensible al rojo y al infrarrojo tendría más peso y esos eventos los veríamos más luminosos y serían más prolongados. Además veríamos detalles que sólo son visibles en el infrarrojo. La percepción de color probablemente sería simplemente roja en esos casos.
Puestos a especular aún más podemos imaginar toda una variedad de cromóforos con sensibilidades a distintas longitudes de ondas en un solo individuo y no solamente tres. Con ello nos acercaríamos a la visión de las galeras. En teoría podríamos distinguir muchos más colores, pero no está claro si la percepción del color en el cerebro sería más variada. ¿Aprendería el cerebro a recrear distintas sensaciones de color, algunas de ellas que ni podemos imaginar? Para ello no sólo necesitaría más pigmentos, sino toda una reorganización cerebral y no está claro que ésta se pudiera dar con sólo añadir más cromóforos y un desarrollo embrionario normal sin que medie algo de evolución.
Cuenta Oliver Sacks que un día, cuando era joven, se pasó en el consumo de drogas recreativas y tuvo unas alucinaciones de color maravillosas en las que pudo apreciar un color azul índigo que nunca jamás ha vuelto a ver. En ese caso su cerebro sí pudo crear una sensación de color totalmente nueva.

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Pero nunca podremos saber cómo perciben los demás los colores, porque la percepción del color, a diferencia de la longitud de onda, no es objetiva. Es un producto de nuestro cerebro. El color se genera en una pequeña región del cerebro del sistema visual denominada V4 que recibe la información de frecuencia de sistemas neuronales que están por debajo. Las señales generadas por V4 no se paran ahí, sino que se emiten a cientos de otros sistemas de la mente-cerebro manteniendo una relación estrecha con ellos e incluso recibiendo señales de ellos. Las señales de V4 viajan hacia los sistemas emocionales del sistema límbico y las amígdalas, hacia el hipocampo (tan importante a la hora de fijar recuerdos) y hacia otras muchas partes de la corteza. De este modo el rojo de una puesta de sol no es solamente algo físico y objetivo, sino que dispara nuestros recuerdos y sentimientos.

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Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
Fotos infrarrojas realizadas por: W9NED [3], Dr H [4] y uncle.capung [5], todas vía Flickr.